Эксπир
Регистрация / Вход

Создание функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса для исследований и диагностики 3D наноразмерной структуры материалов.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
16.647.12.2043
Досье недоступно
Продолжительность работ
2011, 4 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Внебюджетные средства
2 млн

Создание функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса (УНК) на базе спектрометра рентгеновского поглощения для удаленного обучения и проведения экспериментов студентами (бакалаврами, магистрами), исследователями и разработчиками в области исследования 3D наноразмерной структуры материалов на основе спектроскопии рентгеновского поглощения (XAFS – спектроскопии).

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Муратова Галина Викторовна

Этапы проекта

1
13.07.2011 - 11.11.2011
Составлены аналитические обзоры, содержащие сравнительные оценки возможных вариантов решения задачи обеспечения удаленного доступа и обоснование выбранного оптимального решения, включая: ? обзор современного состояния исследований 3D наноразмерной (атомной и электронной) структуры материалов на основе спектроскопии рентгеновского поглощения (XAFS – спектроскопии); ? сравнительный анализ различных концепций, функциональных возможностей и программно-аппаратных решений для лабораторий удаленного доступа, использующих уникальные приборы, и реализованных ведущими научно-учебными центрами США, ЕС и стран Юго-Восточной Азии. Создан функционирующий в режиме удаленного доступа интерактивный учебно-научный комплекс для исследований и диагностики 3D наноразмерной структуры материалов: Разработана концепция и архитектура комплекса, учитывающие мировой опыт интерактивного дистанционного обучения и соответствующие последним стандартам для онлайновых обучающих ресурсов и обеспечивающие диагностику 3D наноразмерной (атомной и электронной) структуры материалов на основе спектроскопии рентгеновского поглощения; Разработана методика и программные средства удаленного доступа к лабораторному комплексу на базе спектрометра рентгеновского поглощения. Создана централизованная система хранения и систематизации экспериментальных данных и результатов их обработки и интерпретации. Разработан полнофункциональный интерактивный симулятор аналитической системы для исследования наноструктур и банк данных модельных объектов, актуальных при изучении и диагностики 3D наноразмерной структуры наноматериалов. Разработано программное обеспечение, включающее: ? систему управления приборами комплекса в режиме удаленного доступа, включая сбор и обработку данных эксперимента. ? алгоритмы и интерфейсы для взаимодействия пользователей с комплексом в режиме директивного и удаленного управления через локальную сеть и Интернет; ? систему управления комплексом с интерфейсами средств измерения в режиме удаленного доступа, обеспечивающие непрерывность процесса исследования. ? комплекс полнофункциональных компьютерных программ (виртуальных симуляторов), использующих 3D-графику для реалистичной имитации работы спектрометра рентгеновского поглощения, а также динамически моделирующих экспериментальные методы исследований и визуализирующих процессы, происходящие внутри прибора; ? банк рентгеновских спектров для разных образцовых и практически значимых наноматериалов, а также модели структур наноматериалов, интегрированных в мультимедийный комплекс; ? программы генерации (используя банк данных) и обработки виртуальных рентгеновских спектров наиболее важных нанообъектов и наноматериалов и сравнения этих спектров со спектрами, полученными в реальном эксперименте; ? расширяемую коллекцию виртуальных лабораторных работ, реализованных на базе симуляторов приборов и банка данных и позволяющих студентам знакомиться с устройством прибора, принципами его работы и последовательностью операций, а также выполнять эксперименты онлайн в асинхронном режиме и показывающие методы их интерпретации. Разработаны методические материалы по использованию функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса для исследований и диагностики 3D наноразмерной структуры материалов. Разработана методика организации научно-исследовательских работ студентов и курсов повышения квалификации кадров, проводимых с использованием комплекса программных эмуляторов. Созданы сценарии и разработано не менее 7 электронных учебных модулей (ЭУМ), имеющих блочно-модульную структуру и содержащих виртуальные лабораторные работы, анимации, тесты рубежного контроля, гиперссылки и глоссарий, рабочие тетради студентов и другие компоненты. Объем и содержание мультимедийного комплекса удовлетворяют государственным требованиям и образовательным стандартам высшего и послевузовского профессионального образования. Модули охватывают все методически обоснованные темы и разделы, позволяющие интерактивно усваивать учебный материал и проводить исследования наноматериалов в режимах удаленного доступа, виртуального эксперимента и гибридного эксперимента. Глубина проработки ЭУМ соответствует компетенциям, которые должны быть приобретены студентами и аспирантами, и учитывает задаваемые уровни сложности учебного и тестового материала. Сценарии отражают регламенты взаимодействия обучаемых (студентов и аспирантов) с ЭУМ в процессе освоения содержания учебного материала. Сценарий каждого ЭУМ содержит: • краткое изложение всех элементов учебного материала входящих в ЭУМ; • алгоритм взаимодействия с другими ЭУМ; • описание алгоритма взаимодействия обучаемого с учебным материалом; • описание алгоритма взаимодействия обучаемого с тестовыми материалами; описание алгоритма использования интерактивных элементов, включаемых в состав ЭУМ. Подготовлена документация к ЭУМ, включающая: • описание состава и содержания электронных учебных материалов интерактивного мультимедийного комплекса; сценарии модулей; • полные тексты учебных материалов, тестовых заданий и макеты мультимедийных материалов, включенных в ЭУМ, в электронном виде; • списки литературы; • описание программной реализации мультимедиа-компонентов и ЭУМ; • описание интерфейса, системы меню комплекса и их программной реализации; • описание программной реализации рабочей версии комплекса; • файлы метаданных для идентификации и управления объектами контента. Рабочая версия ЭУМ размещена на ресурсе исполнителя, с тем, чтобы она была доступна для работы через браузеры персональных компьютеров. Результаты реализации проекта размещены в сети Интернет, в том числе на ресурсе исполнителя и переданы результаты для размещения на федеральном интернет-портале «Нанотехнологии и наноматериалы». Разработан регламент оказания услуг по использованию функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса для исследований и диагностики 3D наноразмерной структуры материалов. Проведена апробация и доработка функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса для исследований и диагностики 3D наноразмерной структуры материалов, методик и регламента. • проведено тестирование программной реализации электронных учебных модулей на соответствие описанию содержания, сценариям и функциональному назначению в составе функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса для исследований и диагностики 3D наноразмерной структуры материалов методом XAFS - спектроскопии. • проведена апробация функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса для исследований и диагностики 3D наноразмерной структуры материалов, обеспечивающего дистанционное обучение и экспериментальные исследования в области формирования наноструктур в учебном процессе для студентов и аспирантов (не менее чем в двух вузах, по согласованию с заказчиком). • устранены выявленные по результатам апробации ошибки и недостатки в содержании и программной реализации функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса для исследований и диагностики 3D наноразмерной структуры материалов. • рецензирован не менее чем двумя независимыми экспертами разработанный интерактивный учебно-научный комплекс для исследований и диагностики 3D наноразмерной структуры материалов, функционирующий в режиме удаленного доступа.
Развернуть

Программа

Программа "Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 - 2011 годы"

Программное мероприятие

2.3 Мероприятие по формированию кадровой информационно-аналитической системы наноиндустрии
Тема
Создание функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса для исследований и диагностики 3D наноразмерной структуры материалов.
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса для выполнения работ по получению нанодисперсных неорганических материалов.
Продолжительность работ
2010 - 2011, 12 мес.
Бюджетные средства
22 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание функционирующего в режиме удалённого доступа интерактивного учебно-научного комплекса для выполнения работ в области моделирования наноразмерных атомно-молекулярных структур, наноматериалов, процессов и устройств на их основе, в распределенной вычислительной среде.
Продолжительность работ
2010 - 2011, 12 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса на базе уникального мёссбауэровского спектрометра.
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание функционирующего в режиме удаленного доступа интерактивного учебно-научного комплекса для выполнения работ по исследованию органических и биологических наноструктурированных материалов, объектов и систем методами сканирующей зондовой микроскопии.
Продолжительность работ
2010 - 2011, 12 мес.
Бюджетные средства
21 млн
Количество заявок
2